FGL2通过JAK2-STAT3通路诱导线粒体代谢紊乱导致先天性巨结肠发病的机制研究

本研究针对先天性巨结肠(HSCR)中肠神经嵴细胞(ENCCs)缺失的病理机制，发现纤维蛋白原样蛋白2(FGL2)在无神经节肠段显著高表达。通过体外实验证实FGL2通过激活JAK2-STAT3信号通路增强氧化磷酸化(OXPHOS)，导致活性氧(ROS)积累并诱发ENCCs凋亡，为HSCR的代谢调控机制提供了新靶点。

　　

先天性巨结肠(Hirschsprung disease, HSCR)是一种困扰新生儿消化系统的先天性疾病，每5000名新生儿中就有1例发病。这种疾病的典型特征是肠道远端缺乏肠神经嵴细胞(enteric neural crest cells, ENCCs)，导致肠道无法正常蠕动。尽管已知RET等基因突变与发病相关，但约70%的散发病例仍无法用已知基因变异解释，特别是ENCCs在迁移过程中发生凋亡的深层机制尚未阐明。

近年来，代谢异常在神经发育障碍中的作用逐渐受到关注。线粒体作为细胞的能量工厂，其功能紊乱可能导致神经嵴细胞存活受阻。有趣的是，纤维蛋白原样蛋白2(fibrinogen-like protein 2, FGL2)这个原本在免疫和肿瘤领域备受关注的分子，最新研究发现它能调控胆汁酸代谢等生理过程。这不禁让人猜想：FGL2是否可能通过干扰ENCCs的代谢平衡，成为HSCR的"隐形杀手"？

山东大学齐鲁医院的李爱武教授团队在《iScience》发表的这项研究，首次揭示了FGL2在HSCR发病中的关键作用。研究人员通过对比患者无神经节肠段与正常肠段的基因表达谱，发现FGL2表达显著升高。随后的系列实验证明，FGL2像一名"代谢破坏者"，通过JAK2-STAT3信号通路过度激活线粒体氧化磷酸化(OXPHOS)途径，产生大量活性氧(ROS)副产物，最终导致ENCCs发生"能量危机"而凋亡。这一发现不仅为理解HSCR提供了新视角，也为开发靶向代谢调控的治疗策略奠定了理论基础。

研究主要采用了以下关键技术：1)从HSCR患者手术标本中获取配对的无神经节肠段和正常肠段进行RNA测序；2)从小鼠胚胎(E14-15)肠道分离原代ENCCs进行体外培养；3)通过CCK-8、EdU、Transwell等多维度评估细胞功能；4)采用Seahorse能量代谢分析仪检测氧消耗率(OCR)；5)运用JC-1染色和透射电镜观察线粒体形态变化；6)通过流式细胞术定量ROS水平；7)使用特异性抑制剂进行JAK2-STAT3通路干预实验。

研究结果部分呈现了系统的证据链：

FGL2在无神经节肠段异常高表达

通过RNA测序和qPCR验证，发现HSCR患者无神经节肠段中FGL2的mRNA水平比正常肠段升高约4倍。Western blot和免疫组化进一步证实蛋白水平的表达差异，且血清ELISA检测显示HSCR患儿循环FGL2水平显著增高。这些发现如同拼图的第一块，将FGL2与HSCR病理关联起来。

FGL2诱导ENCCs凋亡

体外实验显示，重组FGL2(rFGL2)处理导致ENCCs活力呈剂量依赖性下降，EdU阳性细胞减少40%，同时凋亡标志物Cleaved-Caspase-3和BAX表达上调，而抗凋亡蛋白BCL-xL下调。TUNEL染色直观显示凋亡细胞数量增加，这些结果像一系列连贯的实验"快照"，捕捉到FGL2对ENCCs的致命影响。

FGL2引发线粒体代谢紊乱

转录组分析发现OXPHOS通路显著富集，ATP5A1等5个线粒体复合体组分表达上调。功能检测显示ATP产量增加30%，但伴随ROS水平升高2.5倍。JC-1染色显示线粒体膜电位下降，电镜观察到线粒体肿胀、嵴断裂等病理改变，这些证据如同"代谢指纹"，清晰指向FGL2引发的线粒体功能障碍。

ROS是FGL2促凋亡的关键介质

使用线粒体电子传递链抑制剂Myxothiazol或抗氧化剂NAC处理后，FGL2诱导的ROS爆发和细胞凋亡被显著逆转。这一结果如同实验的"控制变量"，确认了OXPHOS-ROS轴在凋亡中的核心地位。

JAK2-STAT3通路是FGL2的效应枢纽

FGL2处理6小时即可诱导JAK2和STAT3磷酸化，STAT3抑制剂Stattic能阻断OXPHOS蛋白上调和ROS积累。Seahorse检测显示，FGL2使基础呼吸能力提高35%，而JAK2抑制剂AG490可完全消除这种效应。这些数据如同"信号导航图"，描绘出FGL2作用的完整通路。

在讨论部分，作者指出这项研究具有多重意义：首先，FGL2作为HSCR的新型生物标志物，其血清水平可能辅助诊断；其次，阐明JAK2-STAT3-OXPHOS-ROS这一全新通路，为理解ENCCs凋亡提供了代谢视角；再者，发现FGL2在神经嵴细胞与肿瘤细胞中作用相反，凸显其生物学功能的复杂性。

研究的创新点在于首次将FGL2从免疫调节领域拓展到神经发育疾病研究，并建立其与线粒体代谢的直接联系。局限性在于尚未在动物模型中验证FGL2的致病性，且样本量较小。未来研究可探索巨噬细胞来源的FGL2如何影响ENCCs微环境，以及靶向该通路能否预防HSCR发生。这项发表于交叉学科期刊《iScience》的工作，为先天性巨结肠的精准诊疗开辟了新思路。